一种软包锂离子电池及电子装置的制作方法

1.本实用新型属于电池领域，涉及一种软包锂离子电池及电子装置。


背景技术：

2.软包装锂离子电池由于其外壳使用比较薄且柔软的铝塑膜，所以与传统的金属外壳电池相比软包装锂离子电池具有易加工，能量密度高等优势被广泛应用。其中，软包锂离子电池铝塑膜通常为复合膜，软包锂离子电池在封装时，将铝塑膜对折在一起，从而将电芯完全包裹，同时使电芯的极耳一端伸出，再将对折的铝塑膜通过热封的方式密封，然后将对折的铝塑膜通过热封的方式密封，使铝塑膜的绝缘热封层熔合在一起，从而将电芯密封。
3.然而现有的封装体体积较大，导致电池的空间利用率降低，体积能量密度增大。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种软包锂离子电池及电子装置。该软包锂离子电池顶封端相互复合a、b两层封装膜在远离电芯的第一边缘齐平，使电池具有较好的一致性，避免了两膜不齐出现的电池体积增大的问题，提高了电池的空间利用率，使电池具有较高的体积能量密度。
5.本实用新型提供一种软包锂离子电池，包括电芯和封装体，所述电芯密封在所述封装体内，所述封装体的顶封端包括相互复合的a层封装膜和b层封装膜；
6.所述a层封装膜远离所述电芯的第一边缘和b层封装膜远离所述电芯的第一边缘齐平。
7.在一种可选的实施方式中，所述顶封端在第一方向上的尺寸为1～15mm。
8.在一种可选的实施方式中，所述软包锂离子电池还包括极耳，所述顶封端包括极耳开口；
9.所述极耳的一端位于所述封装体内，另一端通过所述顶封端伸出所述封装体外；
10.所述极耳包括极耳金属带与极耳胶，所述极耳胶包括第一极耳胶区域与第二极耳胶区域，所述第一极耳胶区域位于所述封装体外，所述第二极耳胶区域位于所述封装体内。
11.在一种可选的实施方式中，所述第一极耳胶区域在第一方向上的至少一侧开设有第一缺口，且第一缺口位于所述第一极耳胶区域的底部；和/或，
12.所述顶封端在靠近所述第一极耳胶区域的边缘开设有第二缺口，至少部分所述第二缺口位于所述顶封端在第二方向上的一侧。
13.在一种可选的实施方式中，所述第一缺口与所述第二缺口连通。
14.在一种可选的实施方式中，所述第一缺口和/或所述第二缺口在第一方向上的最大尺寸为h，其中，0＜h＜10mm；
15.所述第一缺口和/或所述第二缺口在第二方向上的最大尺寸为w，其中，1mm＜w＜(极耳胶宽度-极耳金属带宽度)/2。
16.在一种可选的实施方式中，所述第一极耳胶区域与所述极耳金属带在第二方向上
的尺寸差值为0～0.5mm；或者，所述第一极耳胶区域在第二方向的宽度小于所述第二极耳胶区域在第二方向的宽度。
17.在一种可选的实施方式中，所述a层封装膜的第一边缘和所述b层封装膜的第一边缘相互粘结。
18.在一种可选的实施方式中，所述封装体的侧封端在第二方向上的尺寸为1～20mm。
19.本实用新型还提供一种电子装置，包括如上所述的软包锂离子电池。
20.本实用新型的软包锂离子电池顶封端相互复合的a、b两层封装膜在远离电芯的第一边缘齐平，使电池具有较好的一致性，避免了两膜不齐出现的电池体积增大的问题，提高了电池的空间利用率，从而使电池具有较高的体积能量密度。
附图说明
21.图1为软包锂离子电池的一种封装示意图；
22.图2为封装后的软包锂离子电池的剖面结构示意图；
23.图3为本实用新型一实施例的电池的主视图；
24.图4为本实用新型一实施例的电池的侧视图；
25.图5为本实用新型又一实施例的电池的主视图；
26.图6为本实用新型又一实施例的电池的主视图；
27.图7为本实用新型又一实施例的电池的主视图
28.图8为本实用新型又一实施例的电池的主视图；
29.图9为图6中a区域的放大图；
30.图10为本实用新型又一实施例的电池的主视图。
31.附图标记说明：
32.1：电芯；
33.2：封装体；
34.21：顶封端；
35.22：侧封端；
36.23：底封端；
37.3：极耳；
38.31：极耳胶；
39.32：极耳金属带；
40.a：第一边缘；
41.b：第二边缘；
42.c：极耳开口；
43.4：第一缺口；
44.5：第二缺口。
具体实施方式
45.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的
实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
46.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或构件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
47.图1为软包锂离子电池的一种封装示意图，如图1所示，现有的软包锂离子电池在封装时，将铝塑膜对折形成相对的a、b两层铝塑膜将电芯完全包裹，再将对折后的两层铝塑膜热封在一起，从而将电池密封。然而在对电池顶部封装时，由于设备精度，电池来料等影响，无法保证a、b两层铝塑膜对折完全一致，导致封装后的顶部封装区a、b两层铝塑膜无法完全对齐。图2为封装后的软包锂离子电池的剖面结构示意图，如图2所示，封装体顶部的a层和b层铝塑膜不齐，增加了电池高度，从而增大了电池的体积，降低了电池的空间利用率。
48.针对以上缺陷，本实用新型提供一种软包锂离子电池，图3为本实用新型一实施例的电池的主视图，图4为本实用新型一实施例的电池的侧视图。如图3和如图4所示，本实用新型的软包锂离子电池包括电芯1和封装体2，电芯1密封在封装体2内。
49.封装体2通过将封装膜对折后，将电芯放置于对折的两层封装膜之间，再将两层封装膜的四个边缘进行密封得到。
50.如图3所示，本实用新型定义与封装膜对折方向一致的方向为第一方向，垂直于第一方向的方向为第二方向。
51.封装体2在第一方向上有平行设置的两个封端，其中，对折的一端为底封端23，与对折一端相对设置的为顶封端21；
52.如图4所示，顶封端21包括相互复合的a层封装膜和b层封装膜；a层封装膜远离电芯1的第一边缘a和b层封装膜远离电芯1的第一边缘a齐平。
53.本实用新型中的复合是指a层封装膜和b层封装膜复合后使顶封端21处于完全密封的状态，不能使电解液渗漏出封装体2外，也不能使外界的空气和水分进入封装体2的内部。a层封装膜和b层封装膜可以直接接触复合，也可以是a层封装膜和b层封装膜之间夹设其他介质层后再进行复合。本实用新型对复合的手段进行特殊限定，例如可以采用热压复合，也可以通过粘结剂粘接的方式进行复合。
54.齐平是指a层封装膜远离电芯1的第一边缘a和b层封装膜远离电芯1的第一边缘a完全重合。本实用新型对第一边缘a的形状不进行限定，直线形状、弧形、锯齿形均可。
55.a层封装膜和b层封装膜的第一边缘a指的是在第一方向上远离电芯1的边缘，a层封装膜和b层封装膜还包括第二边缘b，第二边缘b指的是a层封装膜和b层封装膜在第一方向上靠近电芯1的边缘。a层封装膜和b层封装膜的第一边缘a也是封装体2的边缘。
56.由于本实用新型顶封端21中a层封装膜远离电芯1的第一边缘a和b层封装膜远离电芯1的第一边缘a齐平，因此电池具有较好的一致性，避免了两膜不齐出现的电池体积增大的问题，提高了电池的空间利用率，从而使电池具有较高的体积能量密度。此外，由于a层封装膜远离电芯1的第一边缘a和b层封装膜远离电芯1的第一边缘a齐平，当对电池顶部贴胶绝缘时，贴胶定位比较容易，当对电池顶部点胶绝缘时，点胶定位及点胶一致性也有较好
的提升。
57.本实用新型对封装膜的材质不进行特殊限定，只要能够将电芯内部与外部完全隔绝，使电芯处于真空、无水、无氧的环境即可。
58.本领域中最常用的封装膜为铝塑膜，铝塑膜通常具有三层结构，外层为尼龙层或聚酯层，中间层为铝层，内层为聚丙烯层。外层可保护中间层，减少划痕及脏物的浸染，确保电池具有良好的外观，还可阻止空气中氧气的渗透；中间层的铝层具有一定的强度，可以放置水汽渗透以及外部对电芯的损伤；内层主要起封装、绝缘、阻止铝层与电解质接触等作用。当采用铝塑膜对电芯进行封装时，将两层铝塑膜中的pp层相对设置，通过热封使两层pp层热熔在一起，即可完成封装。
59.在一种可选的实施方式中，本实用新型的软包锂离子电池可以采用如下方法进行制作：
60.1)将封装膜对折后，将电芯放置于对折的两层封装膜之间；
61.2)通过热封的方式使两层封装膜的边缘熔合在一起；
62.3)顶封端热封在一起的两层封装膜分别为a层封装膜和b层封装膜。将a层封装膜远离电芯的第一边缘和b层封装膜远离电芯的第一边缘不齐的区域切除，即得到本实用新型的软包锂离子电池。
63.本实用新型对切除的方式不作具体限定，包括但不局限于激光切割、切刀切割、线切割中的至少一种。
64.进一步的，顶封端21在第一方向上的尺寸为1～15mm。当顶封端21在第一方向上满足上述尺寸时，既可保证封装体2具有良好的封装效果，还能够进一步减小电池的体积，提高电池的体积能量密度。
65.图5为本实用新型又一实施例的电池的主视图，如图5所示，本实用新型的软包锂离子电池还包括极耳3；
66.极耳3的一端位于封装体2内，另一端通过顶封端21伸出封装体2外；
67.极耳3包括极耳金属带32与极耳胶31，极耳胶31包括第一极耳胶区域与第二极耳胶区域，第一极耳胶区域位于封装体2外，第二极耳胶区域位于封装体2内。
68.极耳3包括正极极耳和负极极耳，如图5所示，正极极耳和负极极耳均可以设置在顶封端21上，也可以一个设置于电池的顶封端21上，一个设置于电池的底封端23上。
69.极耳3的一端位于封装体2内并与电芯1连接，另一端通过顶封端21伸出封装体2外。
70.顶封端21中用于伸出极耳的区域为极耳开口c，极耳开口c在第二方向上的尺寸与极耳3在第二方向上的尺寸基本一致，这样设置一方面有利于极耳3伸出，另一方面有利于使封装体2形成更好的密封状态。
71.极耳3包括极耳金属带32与极耳胶31，正极极耳金属带的材质通常为铝，负极极耳金属带的材质通常为镍或者铜镀镍，极耳胶31是极耳3的绝缘部分，其作用是电池封装时，防止极耳金属带32与封装膜之间发生短路，并且封装时通过加热与封装膜热熔密封粘合在一起防止电池漏液。
72.极耳胶31设置于极耳金属带32上的部分位置，并覆盖在极耳金属带32的上下两个表面，在第二方向上，极耳胶31的尺寸不小于极耳金属带32的尺寸，在封装时，至少有一部
分极耳胶31位于封装体2外，还有部分极耳胶31位于封装体2内，封装完成后，位于封装体2外的为第一极耳胶区域，位于封装体2内的为第二极耳胶区域。
73.极耳胶31一般由中间骨架层以及位于中间骨架层两个表面的改性聚丙烯层组成。在封装时，极耳3需要顶封端21的极耳开口c处伸出，因此，顶封端21在极耳开口c处具有5层结构，包括层叠的a层封装膜、极耳胶31、极耳金属带32、极耳胶31、b层封装膜，此时的复合指的是，位于极耳胶31中间骨架层一个表面的改性聚丙烯层与极耳金属带31热封、位于极耳胶31中间骨架层另一个表面的改性聚丙烯层分别与a层封装膜和b层封装膜热封，进而使顶封端21形成密封状态。
74.图6为本实用新型又一实施例的电池的主视图，如图6所示，在一种可选的实施方式中，第一极耳胶区域在第一方向上的至少一侧开设有第一缺口4，且第一缺口4位于第一极耳胶区域的底部。
75.第一极耳胶区域的底部指的是第一极耳胶区域与顶封端21靠近的部分。第一缺口4既可以开设在第一极耳胶区域在第一方向上的任意一侧，也可以在第一极耳胶区域在第一方向上的两侧均开设，开设第一缺口4便于极耳3进行折弯。
76.图7为本实用新型又一实施例的电池的主视图，如图7所示，在一种可选的实施方式中，顶封端21在靠近第一极耳胶区域的边缘开设有第二缺口5，第二缺口5至少部分位于顶封端21在第二方向上的一侧。
77.至少部分第二缺口5位于顶封端21在第二方向上的一侧，可以在顶封端21位于第二方向上的任意一侧开设有第二缺口5，也可以在顶封端21位于第二方向上的两侧均开设有第二缺口5。第二缺口5至少有部分区域与第一极耳胶区域在第一方向上向顶封端21上的投影重合。开设第二缺口5同样有利于极耳3进行折弯。
78.图8为本实用新型又一实施例的电池的主视图，如图8所示，在一种可选的实施方式中，电池中同时开设有第一缺口4和第二缺口5，且第一缺口4与第二缺口5连通。
79.第一缺口4与第二缺口5连通指的是第一缺口4与第二缺口5组合共同形成了一个大的缺口。
80.图8所示的电池结构相比于单一开设第一缺口4和第二缺口5的情况，更有利于极耳3进行折弯。
81.本实用新型对第一缺口4和第二缺口5的形状不进行特别限定，例如可以是弧形，正方形，长方形等。
82.图5为不含缺口的电池结构，参考图5的电池结构，图6中极耳胶31中缺失的部分即为第一缺口4，图7中顶封端21中缺失的部分即为第二缺口5，图8中极耳胶31缺失的部分为第一缺口4，顶封端21中缺失的部分为第二缺口5。
83.进一步的，以第一缺口4为例，图9为图6中a区域的放大图，如图9所示，第一缺口4在第一方向上的最大尺寸为h，第一缺口4在第二方向上的最大尺寸为w。
84.同样的，当设置有第二缺口5时，第二缺口5在第一方向上的最大尺寸同样也为h，第二缺口5在第二方向上的最大尺寸同样也为w。
85.为了能够更好兼顾封装体2的密封性以及极耳3折弯的便携性，可控制，0＜h＜10mm、1mm＜w＜(极耳胶31宽度-极耳金属带32宽度)/2。
86.当电池开设有第一缺口4时，极耳胶31为不规则的形状，此时极耳胶31的宽度为极
耳胶31在第二方向上的最大尺寸。
87.极耳金属带32的宽度也是指极耳金属带32在第二方向上的尺寸。
88.图10为本实用新型又一实施例的电池的主视图，如图10所示，在一种可选的实施方式中，第一极耳胶区域与极耳金属带31在第二方向上的尺寸差值为0～0.5mm；或者，第一极耳胶区域在第二方向的宽度小于第二极耳胶区域在第二方向的宽度，这种结构的电池在极耳3折弯时也非常方便。
89.在图10所示的电池结构中，第一极耳胶区域与极耳金属带31在第二方向上的尺寸完全一致，具体的，可以在电芯1完成封装后，切除第一极耳胶区域在第二方向上的尺寸大于极耳金属带31上的极耳胶，即可得到如图9所示的电池。
90.进一步的，a层封装膜的第一边缘和b层封装膜的第一边缘相互粘结。例如，a层封装膜和b层封装膜相互接触的两个面可设置有pp材料，在热封作用下，a层封装膜和b层封装膜的pp材料熔化粘结在一起，从而完成a层封装膜第一边缘和b层封装膜第一边缘的相互粘结。
91.通常情况下，封装体2的两个侧封端22的宽度(即侧封端22在第二方向上的尺寸)相等，当封装体2的侧封端22在第二方向上的尺寸为1～20mm时，可同时兼顾电池具有较好的密封性以及体积能量密度。
92.本实用新型还提供一种电子装置，包括上述软包锂离子电池。本实用新型不限定电子装置的种类，具体可以包括但不局限于手机、笔记本电脑、电动汽车、电动自行车、数码照相机等。
93.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
94.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
95.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当的情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
96.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。